水上交通管制系统
简介定义水上交通管制系统是遵循特定法规并利用电子技术设备对船舶的航行和停泊实施管理的系统，又称船舶交通管理系统。它的主要任务是：①保障船舶和港口的安全；②掌握船舶动态，便于船舶调度;③监督船舶有无违章行为;④提高船、港运营速率。遵循的原则水上交通管制系统的系统设计遵循的原则是：①以获得最大的社会经济效益和投资比为最优化设计准则；②力求系统总体最优，不苛求每个分系统最优；③力求系统总体的工作可靠性最高；④从港口现状出发，考虑可扩充性和工程连续性，兼顾未来发展。系统设计的步骤是：①根据水上安全监督、引水、调度等部门提出的要求，综合确定系统的各项任务；②对港图、水文气象、地形、高大建筑、电视和微波中继的辐射空间等资料进行仔细研究，并进行现场调查；③根据系统的任务拟定若干方案，初选中心站和分站的站址，以及必备的分系统及其性能指标，进行雷达导航可能性的模拟计算；④按系统最优化准则，经计算机模拟和进行必要的现场实验，选定最优系统方案；⑤确定各分系统的性能指标和技术实现方案。
未来的第四代水上交通管制系统将以人造卫星作为重要技术手段，所管制的水域将由局部的港口河川和沿海扩展到以国家为单位、乃至相邻国家之间。系统的功能将进一步扩展，并与全球海难救援系统相连。发展第一代水上交通管制系统所采用的技术手段仅限于简单的光、声、电、旗等信号和电报、电话等。这种信号系统不能克服雾、雨等能见度不佳的自然条件对船舶航行所造成的障碍。第二次世界大战后，雷达开始用于水上交通管理。1984年，英国在利物浦设置了第一座正规的港口雷达系统。同时为解决船、岸之间的通信联络，采用了超高频无线电话。后来有些国家在航道延伸较长的港口和河川沿岸设置了雷达和超高频链式网，以覆盖更广的水域。这就构成了第二代水上交通管制系统。所采用的技术手段除第一代的信号系统外，主要是雷达和超高频电话。
随道水上运输的发展，大型船舶尤其是巨型油轮的数量显著增多，于是人们日益重视如何保障水上航行安全，防止水域污染,以及防止油轮爆炸引起大火蔓延,危及港口和城市的安全等问题。为此，水上交通管制系统应具备更加完善的技术手段。1970年以来，相继出现了以电子计算机为中心的更为复杂的水上交通管制系统。它由若干分系统组成，通常包括雷达、微波信息传输、数据处理、通信、电视、靠岸速度监测、遥控、遥测、远距离监测和显示、通航信号指示、扩音广播等分系统。把这些分系统或其中某些分系统，根据具体的港口条件和要求,按照系统工程的最优化方法有机地组合起来,构成一种多功能的完整系统，即第三代水上交通管制系统。其技术手段的主要特征是以电子计算机为中心的多种手段的综合。
组成雷达分系统提供管制水域的雷达平面位置图像，给出船舶位置信息。主要指标是定位精度、分辨能力和抗干扰能力。微波信息传输分系统把分站的雷达信息传送到中心站，并在分站与中心站之间建立话路联系。如果分站为无人值守站，还在传送遥控遥测信号。主要指标是信号通带和传输精度。数据处理分系统对集中到中心站的雷达信息，经杂波处理之后进行自动检测，自动录取，各站数据归并，运动船舶的自动跟踪,运动矢量计算,进而判断有无碰撞、脱离航道、触礁、搁浅等危险，并发出预先警告和紧急报警等。在终端以图形显示、字符、显示、综合显示、电子地图板等形式给出管制水域的全部有关信息。主要指标是处理的功能范围、容量、速度和精度。通信分系统利用甚高频无线电话建立岸-船联系；利用有线或微波传输电话建立各分站之间，以及分站与中心站之间的联系。主要指标是信道选择性、抗干扰能力和作用距离。遥控遥测分系统由有人值守站（或中心站）对无人值守站的雷达、通信、电视、潮汐参数的测试设备实施远距离控制、参数监测、故障诊断、备用设备切换等。主要指标是控制和监测的项目、精度、反应速度。远距离显示分系统将计算机处理后的雷达视频信号用窄带低数据率方式传送到港务监督、引水、调度等业务部门，形成处理视频的二次显示。主要指数是数据更新率和精度。电视分系统利用开路电视，将港口雷达图像传送到船舶；利用闭路电视，将摄像头设置在通航要道，摄取船舶动态、船只数量、船型、船名等图像并传送到监视中心。摄像头的取向、聚焦和雨雪擦除等均可遥控。主要指标是观测范围和清晰度。靠岸速度监测分系统利用多普勒效应的水声设备或微波设备测定大型船舶的靠岸速度，同时测定离岸距离，并用灯光显示板或数据传输系统，将数据通告船舶和港口监督部门，以保证船舶和码头的安全。主要指标是作用距离、指示精度和最小测速值。扩音广播分系统为建立岸-船间语音通信联络,采用水面扩音广播。主要指标是作用距离、方向性和清晰度。信息存储分系统用于存储雷达信息、现场语音和时间信号，以便复现这些信息，追究海事责任。主要指标是存放信号带宽和数据精度。